国内外无人驾驶商用车发展进度解析
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无人驾驶技术是通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车技术。它利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。它集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。
主流无人驾驶卡车企业产品研发进展
目前,参与无人驾驶卡车研发、生产及运营的企业主要包括传统卡车生产企业、新兴科技企业、传统汽车零部件企业、智能驾驶零部件新兴企业等。近两年又有许多新企业入局,无人驾驶卡车市场的竞争越来越白热化了。
国外主流无人驾驶车企技术进展
1、沃尔沃
2016年,沃尔沃推出首辆无人驾驶矿用卡车。2017年11月,在北京首次展示一辆"枢纽到枢纽"货物运输的自动驾驶卡车。2018年8月,与联邦快递公司合作,在美国北卡罗来纳的高速公路上开始"无人驾驶车队"技术路试。2018年9月,正式发布了无人驾驶电动卡车Vera,目前该车仍处于研发阶段。
目前,据了解,沃尔沃无人驾驶技术已经达到了L4级别,在一次测试展示中,仅需一名司机操控,3辆卡车依次前进的同时车距同步保持一致,车与车之间的间距大概是一秒钟车程,3辆卡车行驶起来可以自己选择间距。驾驶员操控最前面的卡车,后车便可利用无线通讯技术来实现同步操作,不再需要驾驶员另行操控。
由3辆沃尔沃重卡组成的车队在头车的引导下,通过车联网的连接一气呵成完成了自动起步、交替行进、蛇形转弯等动作,行驶中前后车辆的刹车,都是通过互联网联动实现前后车辆的同步,在车辆行驶过程中,前后两车有1秒钟间隔,可实现统一加速以及制动。由于三辆卡车之间车距相当,有效降低空气阻力,可节省25%的燃油。
沃尔沃无人驾驶卡车驾驶室内部装置有pad和摄像头,后车通过摄像头获知前车情况,然后将信息传递给pad里面的自动驾驶系统,系统根据指示通过互联网传递给其它车辆,实现自动队列行驶。而且,沃尔沃卡车的前脸部分还安装有自动驾驶系统的雷达,用于检测道路中的障碍,来告知决策系统前方道路是否可行。
2、戴姆勒
2015年,戴姆勒开始无人驾驶卡车路试,取得生产无人驾驶卡车的许可。2017年9月,姆勒宣布其已经获得美国俄勒冈交通部门的许可,在公共道路上进行该项测试。2018年6月,姆勒卡车部门在美国俄勒冈州的波特兰市设立无人驾驶研发中心。2019年1月,姆勒宣布计划在2019年7月开始量产L2级无人驾驶卡车—全新福莱纳Cascadia,并在北美开始销售,后续陆续至全球其它地区。2019年5月,戴姆勒卡车公司5月30日宣布,自6月1日起,将成立一个无人驾驶全球组织——无人驾驶技术集团(Autonomous Technology)。该部门主要负责无人驾驶的总体规划和实施,包括软件开发、底盘、传感器等设备,以及建立基础设施和网络等。
目前,根据最近消息,戴姆勒与自动驾驶公司Waymo签署合作协议,将联手研发和部署L4自动驾驶卡车。在未来几年内,由Waymo无人驾驶技术驱动的戴姆勒Freightliner Cascadia卡车车型将向美国客户推出,戴姆勒其他品牌的无人驾驶卡车车型也将随后在其他市场中推出。
戴姆勒的目标是与Waymo合作研发L4自动驾驶卡车,以在跨越美国特定路线的货运中心网络中运行。此类汽车会离开仓库或配送中心,在高速公路上自动驾驶,免受复杂城市驾驶的困扰。此类车辆将在高速公路上自行操控并自动驾驶,在行驶到另一个货运中心时可能会做出几次变道操作,然后由驾驶员处理第一英里和最后一英里的货运操作。
3、斯堪尼亚
2016年,针对无人驾驶卡车在采矿作业领域的应用开展相关实验。2017年,与丰田联手新加坡港务集团共同开发无人驾驶卡车队列系统。2018年3月,与芬兰Ahola Transport运输公司达成合作,在北欧道路上测试半无人驾驶卡车车队,同时还与西班牙货运公司Acotral合作开展了车队路测。
斯堪尼亚在19年的九月份,正式发布全新无人驾驶卡车AXL,这款完全自主的概念卡车针对矿山与大型封闭式工地而开发,这辆概念卡车没有驾驶室。即便没有安装驾驶室,但新设计的智能前部模块也能很快让人辨识出这是斯堪尼亚。其实从图片中可以很清晰的看出,斯堪尼亚AXL自动驾驶卡车的底盘仍然来自普通自卸卡车。前双转向桥采用鼓式制动车桥,后双驱动桥则采用斯堪尼亚轮边减速车桥。
借助摄像头、雷达、激光雷达传感器,斯堪尼亚工程师已朝着全自动驾驶汽车迈出了强大的步伐。自动驾驶汽车通常依赖于摄像头和雷达的数据,雷达传感器发展到今天的技术是可靠的,但是分辨率不足以识别远处的行人和细小物体。该摄像机在二维环境上提供了足够的细节水平和良好的概览,但需要通过大量的软件才能将周围环境从2D图像转换为3D。
4、现代汽车
2018年7月,韩国高速公路上开展无人驾驶卡车列队跟踪测试,该测试项目获得了韩国国土资源、基础设施与交通署的批准。韩国现代汽车公司对3辆氢燃料汽车和2辆捷恩斯汽车进行了无人驾驶实际测试。车队从首尔出发,在2小时30分钟后抵达目的地平昌,全程零失误。本次参与测试的两款车型均符合美国汽车工程师协会(SAE)规定的4级标准。4级标准指,汽车在没有驾驶者的干预下自动行驶,驾驶者仅需实时监测路况。
韩媒称,这是韩国现代汽车首次在超过100公里的路程下,行驶速度达到法定最高限速的无人驾驶技术。从实测过程来看,驾驶者坐在车内仅需按下巡航和设定键,汽车便可自行驾驶。无人驾驶汽车在行驶过程中,精准地完成了维持和变更车道、超车、穿越7个隧道以及高速公路间的切换等任务。
5、五十铃、日野、三菱扶桑、UD
2018年1月,日本4大重卡品牌:五十铃、日野、三菱扶桑以及UD正式开始在静冈县新都梅高速公路上列队测试无人驾驶技术,目标是建立无人驾驶运营车辆的技术,以弥补物流业劳动力短缺的现状。
测试路段长约15公里,从静冈县森镇的新东名高速公路到浜松市的滨松服务区之间往返两次。卡车以75公里每小时的速度以35米左右的间隔进行自动驾驶测试。所有参与测试的车辆均配备了车载通讯功能,并通过网络进行连接,ACC自动进行车距控制,通过摄像头和雷达检测前车的距离,并自动加减车速保持车距。每辆卡车均配备了驾驶员,但仅有最前车辆操作油门与刹车。
国内主流无人驾驶车企技术进展
1、一汽解放
2017年4月,一汽解放主研发无人驾驶智能卡game首次公开演示,并于同期正式发布了"挚途"商用车战略。2017年10月,长春举行了解放智能卡车高速公路实车测试。2018年4月,发布了以解放新一代以重卡为基础打造的智能J7港内运输车和专门为港口作业研发的集装箱水平运输专用智能车ICV。
2018年四月,一汽解放的人工智能系统UNI发布亮相,为大家进行了一系列L4级智能车的视频展示和现场演示。首先展示的,是卡车智能编队行驶解决方案。一列行驶在高速公路上的车队进入智能编队模式后,随着引领车发出编队指令,队列车辆随即进入自动驾驶模式,可以跟随引领车进行自动的加减速、转向、同步紧急停车等编队行驶动作。在车队行进过程中,编队外的车辆如果想加入车队,只需发出入队请求,即可加入列队。而当车队内的车辆需要离开车队时,只需要通过人工接管即可完成分离操作。
另外,是一辆搭载了L4级智能驾驶系统的解放J7,演示了自动装货、行驶、转向、停车、卸货等一系列动作。据了解,作为集高自动化、高精准度、高安全性等特点于一身的智能车,能够自动规划行驶轨迹、自动检测障碍物避障,自动监测装载状态及灯光系统,自动监测油量,并规划轨迹自动行驶至加油区加油,全方位满足了不同港口的作业需求。
2、东风商用车
2014年,东风启动智能卡车项目,并一直在推进相关研发。2018年4月,风天龙L4级智能卡车首次公开亮相,并开展了实车演示。在城区客运、无人矿卡、城区货运、港口码头、工地工程等典型应用场景测试。
2020年9月,东风商用车无人驾驶港口集装箱卡车在厦门港口进行了现场作业,让大家看到5G技术带来的巨大潜力。东风商用车无人驾驶集装箱卡车正在通过赋能5G技术,引领行业发展,打造智慧港口建设的典范。对于智慧港口而言,无人驾驶集装箱卡车可以提供安全、可靠、高效的作业保障,是智慧港口建设的基石。
3、福田汽车
2016年11月,福田超级卡车在广州首次概念发布。到2020年福田实现半封闭情况下和特定环境下的无人驾驶。2017年11月,福田汽车正式在上海发布我国首款具备无人驾驶技术的量产重卡产品,该车由福田和百度联合开发。2018年4月,福田汽车获重庆无人驾驶路测牌照,这是国内首张商用车无人驾驶路测牌照,福田汽车一次性100%通过全部性能测试。
通过对福田"无人驾驶"电动卡车外观分析,驾驶舱前风挡玻璃上端,安装2套摄像头、前保险杠下端安装西克LMS系列宽幅三维激光雷达。前后保险杠、驾驶舱和货箱两端共设定8-10组超声波传感器,使得整套"无人驾驶"技术处于2-3级技术标定。
4、上汽红岩
2017年12月,上汽红岩发布了首款互联网梦想卡车,该车搭载了多项智能化技术,公司自称在研发无人驾驶卡车的同时,已经可以在特定场景中实现无人驾驶。2019年,上汽红岩立足AI人工智能、5G、V2X车联通讯等先进技术,推出了5G智能重卡,并在国际上首次实现了"5G+自动驾驶重卡"的示范运营。
据悉,上汽红岩5G智能重卡完成了独立从深水港物流园到洋山码头往返72公里的任务,在空无一人的码头上来回穿梭,运送集装箱并桥吊、轨道吊配合精准地装卸集装箱。值得一提的是,这一切精准操作都是在无人驾驶、港口强横风侵袭的环境下顺利完成的。在集装箱堆场中进行作业时,卫星信号容易被遮挡,上汽红岩5G智能重卡依靠高精地图、地面增强定位和视觉感知系统,与轮胎吊、桥吊通过V2X技术交互,实时监测车辆偏离预期轨迹的偏移量,并修正车辆航向偏角,巧妙规避了横风恶劣天气带来的负面影响,并且能够精准对接轮胎吊、桥吊,停车误差范围保持在±3厘米之内,单点作业效率直接提升10%。
5、重汽
2014年,重汽开始无人驾驶相关技术的研发。2016年9月,重汽发布了第一代智能卡车。2017年12月,首批20辆智能卡车投入市场运营。2018年10月,重汽成为国内首批、山东省首家获得无人驾驶路测牌照的企业。2019年1月,在"济南市5G通信智能网联汽车测试道路启动活动"上,重汽展出了"全球首台L4级无人驾驶电动卡车HOWO-T5G"。
当前,中国重汽已经在国内批量上市第Ⅰ代智能卡车,车辆具备的前碰撞预警系统(CWS)、自动紧急制动系统(AEB)、自适应巡航控制系统(ACC)、车道偏离预警系统、车身稳定控制系统(ESC)、坡道辅助系统(HAS)、智能远光灯系统(HIS)、智能雨刷系统(IWS)、盲点检测(BSD)、线控转向系统(Servowin)等十余项主动安全配置是当前卡车智能化的主流趋势。
6、陕汽
2016年,陕汽开始无人驾驶相关技术的研发。2018年3月,陕汽全新换代产品德龙X6000无人驾驶牵引重卡在2035战略发布会上亮相,据说该车已达到L3级,已经在陕西、上海等地进行了上万公里的路测,可实现既定区域的无人驾驶。
国内外主流无人驾驶科技公司技术进展
国外主流无人驾驶科技公司技术进展
1、Thor
2018年,Thor发布一款电动半无人驾驶卡车原型车,旨在击败特斯拉Semi无人驾驶版,与其争夺市场份额。并在8月份,快递公司UPS正与Thor Trucks合作,Thor研发的中型电动无人驾驶货车加入全球物流公司现有的零排放车队。Thor自去年半年推出ET-One产品以来,UPS可能是其第一个客户,也是第一个商业合作伙伴。
2、Waymo
2017年,开始在加福尼亚州和亚里桑那洲测试无人驾驶卡车。2018年3月,在美国亚特兰大市启动一个无人驾驶卡车试点项目,为谷歌数据中心运送货物。
3、Uber
2016年8月,Uber购无人驾驶卡车公司otto,进入无人驾驶领域。2016年10月,一辆Uber无人驾驶卡车装载百威啤酒行驶了120 km。2018年3月,无人驾驶卡车车队已开始在亚利桑那州的高速公路上运输货物。2018年7月,宣布停止开发无人驾驶卡车,将全部精力集中投放到无人驾驶汽车开发上。
4、Einride
2018年,Einride推出了两款无人驾驶卡车,分别是T-pod和T-log无座无窗,完全摒弃了驾驶室。
5、Starsky Robotics
2017年9月,在艾尔玛狂风肆虐的南罗里达州,采用Starsky Robotics旗下卡车参与灾区求助,运动饮用水,在驾驶过程并无人干预操作。
国内主流无人驾驶科技公司技术进展
1、苏宁
2018年5月,苏宁对"行龙一号"重型无人驾驶卡车进行了实测,该车型是苏宁物流与智加科技联合推出的具有L4级无人驾驶能力的重型卡车,同时也是国内首个L4级仓对仓无人驾驶重卡。
2、京东
2018年5月,在618JD CUBE大会上正式发布L4级无人重型卡车,据介绍,京东无人重卡是京东2016年成立的硅谷研发中心最新研发成果之一,已经在美国完成了2400 h的智能驾驶超级测试。预计2020年,京东无人驾驶卡车将在国内完成商业化试运营部署。
3、主线科技
2017年,公司成立。2017年底,主线科技与天津港签订协议,将在后者的集装箱卡车上搭载其无人驾驶方案。2018年4月,与中国重汽、天津港联手打造推出的无人驾驶L4级电动卡车,率先在天津港开启试运营。
4、西井科技
2015年,公司成立。2017年,西井科技发布流片深度学习类脑芯片Deepwell。2018年1月,与上海振华重工联合推出的无人驾驶集装箱跨运车进行了公开测试,同月在珠海国际货柜码头发布了全球第一辆港区作业无人集装箱卡车,该车的原型车是上汽依维柯红岩的明星产品。
5、G7
2018年4月,与普洛斯、蔚来资本共同组建了由G7控股的新技术公司,主要研发基于无人驾驶、新能源技术和物流大数据的新一代无人驾驶卡车,定位于L4级以上的无人驾驶技术公司,该项目处于筹备之中。
商用车无人驾驶技术应用场景
在无人驾驶领域,商用车的无人驾驶技术有可能率先落地,其中卡车对无人驾驶的需求最为强烈。相对于无人驾驶乘用车实现的困难,无人驾驶卡车商用化所面对的挑战更小。无人驾驶卡车所面对的行驶环境更加简单,路程相对固定,并且干线物流、港口集装箱运输、矿区物流、城市环卫、末端物流、封闭园区等典型的应用场景,更容易实现卡车的无人驾驶。
从技术应用的难易情况以及法律法规的影响程度来看,无人驾驶商业化应用路径将遵循先封闭后开放,先载货后载人的原则,以此来选择商业化场景,率先应用在限定场景下的封闭或半封闭区域,比如自动泊车、封闭园区内物流运输,其次是干线物流、末端配送、固定线路的环卫领域、网约车等,最后才是私人场景的无人驾驶。
总之,无人驾驶产业链每个阶段都蕴藏着巨大商机,目前主机厂、互联网、出行平台等各种公司都想分一杯羹,并没有出现一家独大的现象。无论是汽车制造商,还是科技公司,或者是出行服务商,都在努力抓住消费者日益升级的商机,探索有效的应用场景,抢占市场高地,希望能成为最终的赢家。
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